CN103414297A - 发电机定子端部复合条板辅助支撑灌注结构 - Google Patents

Abstract

本发明采用适形条板组合辅助固定结构以及带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构临时固定上、下层线棒，避免产生变形应力，并形成理想的灌注通路，保证灌胶质量，解决了以往方案无法理想实施而使产品达不到设计要求和使用寿命要求的问题。

Description

发电机定子端部复合条板辅助支撑灌注结构

技术领域：本发明涉及一种发电机定子端部复合条板辅助支撑灌注结构。

背景技术：发电机定子绕组的固定状态关系到定子绕组能否承受发电机正常运行及非正常运行所产生的电动力，如果固定效果不好，会造成松动磨损，造成绝缘损伤，引起严重事故；这一点在冲击发电机上更为严重，冲击发电机与常规发电机不同，其运行特点就是整个运行工况都是处于突然短路的瞬变过程，相当于常规发电机事故工况，结构设计应保证发电机能够提供冲击试验所需的大电流，定子端部结构应能承受频繁巨大电动力冲击，在长达三四十年的使用寿命期内具备高可靠性；常规发电机发生主引线出线端口短路（属于事故状态）一次，就可能因短路电流产生的电磁力破坏定子绕组固定结构或其他构件；而频繁对断路器等作短路试验则为冲击发电机的正常运行方式，所以其电枢结构所受冲击电动力巨大，定子绕组固定必须非常牢固可靠；

如专利‘冲击发电机ZL200710144310.0’权利要求书叙述：“定子采用单层整根篮式端部的定子绕组（7），定子绕组端部装有铜屏蔽（5），定子内压圈（1）和外压圈（6）将定子绕组端部固定在一起，内部灌环氧树脂”；具体实施方式叙述：“线圈端部斜边间隙填充适形垫片，线圈端部及鼻端处于内外压圈之间所有空隙用特殊配方的环氧胶灌注，该环氧胶能够在固化过程不产生收缩裂纹及具备耐受运行冲击力的足够韧性。绕组端部被固定成一个坚实整体”；

专利‘冲击发电机ZL200710144310.0’所叙述的定子绕组端部结构不够完善，设计结构及细节没有充分考虑到实际加工误差、实施操作等影响因素，在实际应用中并未达到预期效果，并未有效达到‘定子端部结构应能承受频繁巨大电动力冲击’的目的；其原因有二方面，第一是‘线圈端部斜边间隙填充适形垫片’无法保证填充质量，这些适形垫片受所处位置限制，不能被目测或间接测量其松紧程度或被压缩程度，制造误差及离散性会造成各个区域间隙大小不一，而适形垫片的厚度无法按实际间隙改变，使定子绕组不能被适形垫片可靠且均匀的支撑，造成部分区域支撑不足或形成间隙，运行时定子绕组受电动力作用变形损坏，部分区域支撑力过大，使定子绕组受到过大的持续预应力，与运行时定子绕组受电动力叠加则可能产生局部绝缘损伤，影响发电机的使用寿命；第二，无法保证‘线圈端部及鼻端处于内外压圈之间所有空隙用特殊配方的环氧胶灌注’的灌注质量，这是由于环氧胶有一定的黏度，流动性不佳，无法进入微小的缝隙，造成内外压圈之间存在的部分空隙不能被环氧胶填充，形成永久性的空腔或间隙，设计结构也没有考虑灌注环氧胶过程的排气结构，造成气阻，形成灌注环氧胶内部大小不一的气孔、间隙，结构疏松，因而无法达到‘绕组端部被固定成一个坚实整体’的目的，造成定子绕组局部位置缺乏支撑，无法承受巨大的冲击电动力，导致端部绕组绝缘及支撑结构损伤，缩短了发电机的使用寿命；基于上述二方面的设计不足，该专利结构不能充分发挥所设计产品的技术性能及使用寿命要求，使应用其技术设计制造的产品不得不降低使用性能指标或达不到使用年限。

发明内容：本发明的目的是提供一种切实可行的发电机定子端部复合条板辅助支撑灌注结构，保证使所设计生产的发电机或冲击发电机达到设计预期使用寿命要求，达到‘定子端部结构应能承受频繁巨大电动力冲击’的目的。

本发明的技术方案为：一种发电机定子端部复合条板辅助支撑灌注结构，由整根的上层线棒、下层线棒构成的定子绕组端部为锥形，在定子绕组端部内侧的固定环和外侧的锥形环形成受力支撑主体结构，锥形环与下层线棒之间衬垫适形条板组合辅助固定结构；上层线棒与下层线棒之间衬垫带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构；固定环与上层线棒之间衬垫适形条板组合辅助固定结构；固定环和外侧的锥形环之间的空隙灌注韧性环氧填充材料。

技术效果：由于本技术方案保留了整根的上层线棒、下层线棒构成的定子绕组端部为锥形，在定子绕组端部内侧的固定环和外侧的锥形环形成受力支撑主体结构的总体结构框架，且固定环和外侧的锥形环与上层线棒及下层线棒之间衬垫适形条板组合辅助固定结构以及上、下层线棒之间衬垫了带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构，该垫适形条板组合辅助固定结构和带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构具有适宜的固化前弹性和支撑力，能够使上层线棒及下层线棒能够得到适宜的支持力来保持正确的灌注韧性环氧填充材料前初始位置，而且也不会像以往结构那样使上、下层线棒产生过大的变形应力；适形条板组合辅助固定结构和带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构也形成了理想的灌注通路，提供了理想的排气通路，配合必要的灌胶工艺流程，切实保证理想的灌注质量，使灌注环氧胶内部无气孔、间隙以及结构疏松现象，坚固且整体性强，达到‘绕组端部被固定成一个坚实整体’的目的，使定子绕组被连续可靠的包覆固定，没有初始变形应力，能够承受巨大的冲击电动力，避免端部绕组绝缘及支撑结构损伤，保证发电机达到预期的使用寿命，创新细部结构的巧妙组合使原方案达到质的升华，达到了以往技术达不到的实际效果，该发明从实现端部结构牢固可靠稳定、避免损坏，从而保证了发电机的使用寿命要求。

附图说明：

图1为本发明示意图。

图2为适形条板组合辅助固定结构。

图3为图2的右视图。

图4为带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构。

图5为图4的右视图。

图6为适形条板示意图。

图7为灌注通路示意图。

图8为图1的局部剖视图。

图9为图8的S-S局部剖视图。

图10为图8的X-X局部剖视图。

具体实施方式：

如图1所示，由整根的上层线棒1、下层线棒2构成的定子绕组端部3为锥形，在定子绕组端部3内侧的固定环4和外侧的锥形环5形成受力支撑主体结构，锥形环5与下层线棒2之间衬垫适形条板组合辅助固定结构9；上层线棒1与下层线棒2之间衬垫带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构10；固定环4与上层线棒1之间衬垫适形条板组合辅助固定结构9；固定环4和外侧的锥形环5之间的空隙灌注韧性环氧填充材料11；

如图2、图3所示，适形条板组合辅助固定结构9由间隔排列的适形条板22构成圆锥型态的支撑结构；

如图4、图5所示，带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构10由间隔排列的适形条板22贴敷在隔离锥筒6内外两侧构成圆锥型态的支撑结构；

如图6示，适形条板22由环氧层压玻璃布材质的板条7缠绕浸渍中温固化环氧树脂胶的涤纶毡8构成适形主体，并用耐热橡胶管12形成封闭结构，避免中温固化环氧树脂胶在固化前流失；

该发明能够提供保证灌注质量的理想环的韧性环氧填充材料灌注路径，如图7示，适形条板组合辅助固定结构9和带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构10具有适宜的固化前弹性和支撑力，能够使上层线棒1及下层线棒2能够得到适宜的支持力来保持正确的灌注韧性环氧填充材料前初始位置，灌注韧性环氧填充材料前使用工艺用堵漏环13，避免灌注的韧性环氧填充材料外流，定子处于直立状态，如图8所示，形成灌注通路14，灌注的韧性环氧填充材料沿着灌注通路14流动，内部气体也沿着灌注通路14被排出，切实保证了理想灌注质量，使灌注的韧性环氧填充材料内部无气孔、间隙以及结构疏松现象，坚固且整体性强，达到‘绕组端部被固定成一个坚实整体’的目的，使定子绕组被连续可靠的包覆固定，没有初始变形应力，能够承受巨大的冲击电动力，避免端部绕组绝缘及支撑结构损伤，保证发电机达到预期的使用寿命，创新细部结构的巧妙组合使原方案达到质的升华，达到了以往技术达不到的实际效果。

如图8所示，图8为图1的局部剖视图，是灌注的韧性环氧填充材料流动路径示意图，15为垫适形条板组合辅助固定结构9及带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构10在上层定子线棒1的上下形成的韧性环氧填充材料和气体流动路径，17为同层定子线棒之间的韧性环氧填充材料和气体流动路径；

图9为图8的S-S局部剖视图，显示上层定子线棒1的状态，18为同层定子线棒之间的辅助垫块，19为同层定子线棒之间的灌注韧性环氧填充材料和气体流动路径；

图10为图8的X-X局部剖视图，显示下层定子线棒2的状态，20为同层定子线棒之间的辅助垫块，21为同层定子线棒之间的灌注韧性环氧填充材料和气体流动路径；

完成灌注韧性环氧填充材料，待灌注的韧性环氧填充材料固化后，再对端部进行吹热风工序，使适形条板22的涤纶毡中浸渍的中温固化环氧树脂胶达到固化所需温度，完成全部工序。

Claims (4)

1.一种发电机定子端部复合条板辅助支撑灌注结构，其特征是：由整根的上层线棒（1）、下层线棒（2）构成的定子绕组端部（3）为锥形，在定子绕组端部（3）内侧的固定环（4）和外侧的锥形环（5）形成受力支撑主体结构，锥形环（5）与下层线棒（2）之间衬垫适形条板组合辅助固定结构（9）；上层线棒（1）与下层线棒（2）之间衬垫带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构（10）；固定环（4）与上层线棒（1）之间衬垫适形条板组合辅助固定结构（9）；固定环（4）和外侧的锥形环（5）之间的空隙灌注韧性环氧填充材料（11）。

2.根据权利要求1所述的一种发电机定子端部复合条板辅助支撑灌注结构，其特征是：适形条板组合辅助固定结构（9）由间隔排列的适形条板（22）构成圆锥型态的支撑结构。

3.根据权利要求1所述的一种发电机定子端部复合条板辅助支撑灌注结构，其特征是：带有隔离锥筒的适形条板组合辅助固定结构（10）由间隔排列的适形条板（22）贴敷在隔离锥筒（6）内外两侧构成圆锥型态的支撑结构。

4.根据权利要求1或根据权利要求2所述的一种发电机定子端部复合条板辅助支撑灌注结构，其特征是：适形条板（22）由环氧层压玻璃布材质的板条（7）缠绕浸渍中温固化环氧树脂胶的涤纶毡（8）构成适形主体，并用耐热橡胶管（12）封闭。

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